CN103499338A - 一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法 - Google Patents

一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，它包括如下步骤：在激光测距仪上安装两个激光器，两个激光器使用同一信号源，分别产生不同波长但信号相同的激光束；将一个激光器用于对准，另一个激光器用于测量，对准激光器的发射功率比测量激光器的发射功率小，斑点比测量激光大；对准时只开启对准激光器；对准完成后，控制测量激光发射的同时，关闭对准激光器，同步控制接收器件对未经过外部传输的对准激光信号进行采样；对准激光器和测量激光器交替工作和休息。本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法使激光器温度始终不发生大的变化，以达到保证最大量测和保持测量精度的目的，同时利用对准激光信号来校准测量激光信号，提高测量精度。

Description

一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法
技术领域
本发明涉及激光测量方法，具体涉及一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法。
背景技术
目前，公知的可见激光测距仪是使用同一激光束来进行对准和测量的，由于半导体激光器的温度随着工作时间的延长而上升，输出的光功率随着温度的上升而下降，同时温度上升使激射波长发生红移，容易导致测量量测缩短和测量精度下降。
在测量工作中，往往对准时间比测量时间长，特别是在距离较远或阳光下，常常需要更多的时间进行对准，而测量时间只有零点几秒，使用单一激光束来进行对准和测量，由于激光器长时间大负荷工作，使激光器的温度上升较快，造成测程缩短和测量精度下降，也导致激光器的使用寿命缩短。
发明内容
本发明目的是提供一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，该方法在激光测距仪上使用两个激光器交替产生不同的激光束来分别进行对准和测量的方法，在对准时使用对准激光器工作，测量用激光器不工作，测量激光器工作时，对准激光器不工作，在长时间的测量中，激光器交替使用，轮流休息，使其温度始终不发生大的变化，以达到保证最大量测和保持测量精度的目的，同时利用对准激光信号来校准测量激光信号，提高测量精度。
为了实现上述目的，本发明设计一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，它包括如下步骤：
第一步，在激光测距仪上安装两个激光器，两个激光器使用同一信号源，分别产生不同波长但信号相同激光束；
第二步，将一个激光器用于对准，另一个激光器用于测量，对准激光器的发射功率比测量激光器的发射功率小，斑点比测量激光大；
第三步，对准时只开启对准激光器，发射与测量激光相同信号源的激光，由于两个激光束采用的波长不一样，接收透镜组的单通滤光片（膜）阻止对准激光的反射光通过透镜，从而控制通过透镜接收的反射激光只有测量激光；
第四步，对准完成后，控制测量激光发射的同时，关闭对准激光器，同步控制接收器件对未经过外部传输的对准激光信号进行采样，当测量激光经过被测物体反射回来，通过透镜组滤光、聚焦，接收器件采样后，处理器将测量激光信号与之前的没有经过大气传输和被测物体反射的对准激光信号进行比较，计算差值，消除激光在传输路径中，温度、气压、尘埃、被测物等对测量激光传输的影响，提高测量精度。
第五步，对准激光器和测量激光器交替工作和休息，两个激光器的温度不会有较大变化，对准激光器工作时间较长但发射功率小，测量激光器发射功率较大而工作时间很短，都能够保持与环境一致的工作温度，既保证了量程和精度，又利用了对准激光信号来校准测量激光信号，消除测量环境对激光传输的影响，提高测量精度。
本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法在激光测距仪上使用两个激光器来分别产生对准激光和测量激光，不仅能够降低由于激光器长时间工作造成的输出光功率下降和温度漂移，使激光测距仪始终保持足够的量程和应有的精度，又利用对准激光信号对测量激光信号进行校准，消除空气、气压等环境因素对测量激光传输的影响，提高了测量精度，还避免了激光器由于温度的大幅度变化导致使用寿命缩短，其效果是明显的。
附图说明：
图1是本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法的原理示意图；
图2是本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法使用的激光测距仪的垂直剖面示意图；
图3是本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法使用的激光测距仪的水平剖面示意图图；
图4是本发明保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法使用的激光测距仪的前部示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明的结构原理作进一步的详细描述。
如图1所示，一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，它包括如下步骤：
第一步，在激光测距仪上安装两个激光器，两个激光器使用同一信号源，分别产生不同波长但信号相同的激光束；
第二步，将一个激光器用于对准，另一个激光器用于测量，对准激光器的发射功率比测量激光器的发射功率小，斑点比测量激光大；
第三步，对准时只开启对准激光器，发射与测量激光相同信号源的激光，由于两个激光束采用的波长不一样，接收透镜组的单通滤光片（膜）阻止对准激光的反射光通过透镜，从而控制通过透镜接收的反射激光只有测量激光；
第四步，对准完成后，控制测量激光发射的同时，关闭对准激光器，同步控制接收器件对未经过外部传输的对准激光信号进行采样，当测量激光经过被测物体反射回来，通过透镜组滤光、聚焦，接收器件采样后，处理器将测量激光信号与之前的没有经过大气传输和被测物体反射的对准激光信号进行比较，计算差值，消除激光在传输路径中，温度、气压、尘埃、被测物等对测量激光传输的影响，提高测量精度。
第五步，对准激光器和测量激光器交替工作和休息，两个激光器的温度不会有较大变化，对准激光器工作时间较长但发射功率小，测量激光器发射功率较大而工作时间很短，都能够保持与环境一致的工作温度，既保证了量程和精度，又利用了对准激光信号来校准测量激光信号，消除测量环境对激光传输的影响，提高测量精度。
如图2-4所示，在激光测距仪上使用两个激光器。接收透镜组1固定在机壳4上，接收器件2固定在PCB板3上，PCB板3与机壳用螺丝连接，处理器5固定在PCB板3上，对准激光器6、测量激光器7分别固定在机壳4上。
对准激光器6工作时，测量激光器7不工作，对准工作结束后，控制打开测量激光器7的同时关闭对准激光器6，同步控制接收器件2对关闭时的没有经过大气传输和被测物反射的对准激光信号进行采样，当测量激光经过被测物反射后，通过透镜组1聚焦、滤光，接收器件2接收测量激光的反射信号后，由处理器5将测量激光信号的采样和对准激光信号的采样进行比对，计算差值，消除激光在传输路径和被测物反射过程中，温度、气压、尘埃、被测物等对激光的影响，提高测量精度，因为对准工作由对准激光器6承担，工作时间较长但功率小，测量激光器7只承担测量工作，功率大而工作时间很短，这样两个激光器的温度都不会起较大变化，始终保持和环境温度一致的工作温度，既保证了长时间连续测量的量程和测量精度，又利用对准激光信号校准测量激光信号，消除测量激光在传输过程中环境的影响，提高测量精度。由于两个激光器交替工作和休息，激光器温度变化很小，避免了激光器由于温度的大幅度变化导致使用寿命缩短。
本发明一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，有效利用对准激光器来分担测量激光器的大部分工作，解决了激光测距仪长时间工作量程缩短和测量精度降低的问题，又利用对准激光信号校准测量激光信号，提高了测量精度。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能以本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其他等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种保证激光测距仪量程和提高测量精度的方法，特征在于，包括如下步骤：
第一步，在激光测距仪上安装两个激光器，两个激光器使用同一信号源，分别产生不同波长但信号相同激光束；
第二步，对准时只开启对准激光器，发射与测量激光相同信号源的激光，由于两个激光束采用的波长不一样，接收透镜组的单通滤光片（膜）阻止对准激光的反射光通过透镜，从而控制通过透镜接收的反射激光只有测量激光；
第四步，对准完成后，控制测量激光发射的同时，关闭对准激光器，同步控制接收器件对未经过外部传输的对准激光信号进行采样，当测量激光经过被测物体反射回来，通过透镜组滤光、聚焦，接收器件采样后，处理器将测量激光信号与之前的没有经过大气传输和被测物体反射的对准激光信号进行比较，计算差值，消除激光在传输路径中，温度、气压、尘埃、被测物等对测量激光传输的影响，提高测量精度；
第五步，对准激光器和测量激光器交替工作和休息，两个激光器的温度不会有较大变化，对准激光器工作时间较长但发射功率小，测量激光器发射功率较大而工作时间很短，都能够保持与环境一致的工作温度，既保证了量程和精度，又利用了对准激光信号来校准测量激光信号，消除测量环境对激光传输的影响，提高测量精度。
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